夏云林

（新疆伊犁花城勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，新疆伊犁835000）

農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術(shù)淺析

夏云林

（新疆伊犁花城勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，新疆伊犁835000）

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，水資源卻極度匱乏，農(nóng)業(yè)用水的利用率低，嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。要想提高農(nóng)業(yè)用水利用率解決糧食產(chǎn)量問(wèn)題，必須大力發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)，以獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。

農(nóng)田水利；節(jié)水灌溉；技術(shù)

1 概述

農(nóng)作物在正常的生長(zhǎng)過(guò)程中進(jìn)行灌溉時(shí)需要使用大量的水，除了在田中用到的水以外，在輸送和灌溉中還會(huì)損失一部分。我國(guó)水資源儲(chǔ)量有限，所以農(nóng)田灌溉中需要采取一定的措施提高水資源的利用率，減少損失量。農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)根據(jù)不同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)類型可以分成工程節(jié)水技術(shù)、生物節(jié)水技術(shù)、管理節(jié)水技術(shù)、農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)等四種類型。

如何判斷農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的好壞可以通過(guò)節(jié)水灌溉率、灌溉用水的利用率參數(shù)以及灌溉用水定額評(píng)價(jià)。節(jié)水灌溉率指的是單位體積水的灌溉可以生產(chǎn)出的糧食產(chǎn)量；利用率參數(shù)則是指農(nóng)作物需水量和引進(jìn)水量的比值；定額表示從播種前到整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育期間單位面積的每次灌水量之和。想要提高水資源的利用率，就要提高利用率參數(shù)，減少定額。此外，根據(jù)不同地區(qū)的不同環(huán)境的農(nóng)田土地性質(zhì)、農(nóng)作物種類、灌溉技術(shù)，要選用恰當(dāng)?shù)墓喔燃夹g(shù)，提高農(nóng)業(yè)節(jié)水效率。

2 農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術(shù)

2.1 節(jié)水灌溉方法

農(nóng)田水利節(jié)水灌溉方法也叫做田間配水方法，合理的分配田間水源灌溉量，令其盡量均勻的分配到各個(gè)農(nóng)作物的根系中，根據(jù)分配途徑可以分成以下幾種方法。

2.1.1噴灌技術(shù)

采用一系列的機(jī)械設(shè)備，水泵、動(dòng)力機(jī)并利用自然水下降時(shí)的勢(shì)能將水通過(guò)管道經(jīng)由噴嘴噴到空氣中，進(jìn)而彌散成均勻的水滴狀分布到農(nóng)田中。該技術(shù)適合于大部分的農(nóng)作物，使用范圍廣闊。

2.1.2微灌技術(shù)

微灌技術(shù)是多種灌溉方法的統(tǒng)稱，包括：滴灌、脈沖滴灌、微噴霧、涌泉灌等方法。微灌設(shè)備采用的設(shè)備工作壓力可以采用常壓和重力，鋪設(shè)在地下或地面上，主要組成部分包括控制系統(tǒng)、水過(guò)濾系統(tǒng)和輸水管道，灌溉用水的控制效果較好。實(shí)際灌溉時(shí)，可以通過(guò)管道上的特質(zhì)噴頭將農(nóng)作物需要的水和肥料等物質(zhì)通過(guò)較小的流量速度輸送到農(nóng)作物的根系部位。這種灌溉技術(shù)更適合用在局部農(nóng)田灌溉中。

2.1.3灌溉渠道防滲處理

灌溉溝渠的滲水問(wèn)題是灌溉水浪費(fèi)現(xiàn)象的主要原因之一，需要進(jìn)行一定的防滲處理。通常情況下，我們可以通過(guò)減低土溝渠的通透性或制造防滲水保護(hù)層進(jìn)行防滲。

2.1.4低壓管道輸水

這種技術(shù)方式可以通過(guò)管道和提取機(jī)將井內(nèi)的水資源提取出來(lái)，并經(jīng)由灌溉管道降水輸送到農(nóng)田中，屬于地面灌溉方式。

2.1.5步行式灌溉

這種節(jié)水灌溉技術(shù)利用的是農(nóng)村現(xiàn)有的機(jī)械和動(dòng)力，可以針對(duì)現(xiàn)有設(shè)備配備灌溉用的機(jī)械設(shè)備，加強(qiáng)移動(dòng)性。該技術(shù)工程結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，裝配和拆卸比較方便，使用條件要求比較低，針對(duì)灌溉需求比較急迫的農(nóng)田比較適合，灌溉的有效性得到了大幅度的加強(qiáng)。

2.2 輸水過(guò)程節(jié)水措施

我國(guó)目前的灌溉渠道利用率只能達(dá)到最高0.5的程度，利用率非常低，大量的水資源都在輸送的過(guò)程中浪費(fèi)了，農(nóng)田水利工程的節(jié)水灌溉技術(shù)必須在輸水環(huán)節(jié)采用必要的措施。

2.2.1對(duì)渠道進(jìn)行防滲處理

采用合適的防滲材料，如：干砌塊石、卵石、塑料薄膜、土工膜等等，最近利用較多的“三面光”渠道采用的就是這種處理方式。

2.2.2采用管道輸送水方式

渠道輸送水除了滲漏以外還會(huì)因?yàn)檎舭l(fā)、雜草蒸騰這類原因損失水資源，這時(shí)，可以改用管道輸送水方式，根據(jù)需要進(jìn)行噴灌、滴灌或是微灌采用高壓水管，地面灌溉則采用低壓水管。

2.3 節(jié)水灌溉制度

2.3.1不充分灌溉制度

雖然充分的灌溉方式可以獲得更高的單位面積農(nóng)作物產(chǎn)量，但是具體的經(jīng)濟(jì)收益并不是最高的。所以，近幾年，提出了不充分灌溉的理論，將原來(lái)的單位農(nóng)田面積產(chǎn)量的關(guān)注重點(diǎn)轉(zhuǎn)到了單位用水量的農(nóng)作物產(chǎn)量上，加強(qiáng)了對(duì)水資源的利用率。

2.3.2水稻薄淺濕曬灌的灌溉制度

水稻灌溉通常采用的都是長(zhǎng)期的深水層灌溉方式，有些地區(qū)還采用過(guò)串灌和漫灌的模式，這種方式會(huì)造成比較嚴(yán)重的水肥流失。為此，有關(guān)專家提出了薄淺濕曬的灌溉制度，節(jié)水效果非常好。

2.4 田間輔助措施

灌溉農(nóng)田的用水方式通常都是濕潤(rùn)農(nóng)作物的根系所在地層處的土壤，更方便農(nóng)作物的吸收。雖然吸收方便，但是難以避免有些沒有來(lái)得及被吸收的水分會(huì)直接蒸發(fā)掉，造成了浪費(fèi)。所以，田間也要采取一定措施幫助節(jié)水灌溉。

2.4.1中耕保墑

灌溉過(guò)后將土壤翻松，令土層表面的水分不會(huì)被快速的輸送到地面上被蒸發(fā)掉。

2.4.2麥稈覆蓋

將麥稈或是其他植物莖葉切碎并鋪在農(nóng)田地表，減少水分的蒸發(fā)。

3 節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用

3.1 存在的問(wèn)題

3.1.1規(guī)劃設(shè)計(jì)問(wèn)題與機(jī)制不完善

在做設(shè)計(jì)之前，工作人員會(huì)參看以前的資料，從而放松了對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)際測(cè)試。即使我國(guó)對(duì)于發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)給予了重視，也投入了相當(dāng)多的資金，但整個(gè)節(jié)水灌溉的工程機(jī)制仍然不完善。

3.1.2沒有健全的節(jié)水灌溉體系

國(guó)家大力興建節(jié)水灌溉項(xiàng)目，使得全國(guó)的節(jié)水灌溉技術(shù)有了一定的發(fā)展，但是人們節(jié)約用水的觀念還不是很強(qiáng)。再有，節(jié)水灌溉技術(shù)前期投入比較大，短時(shí)間內(nèi)不能立刻見到收益，所以節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)際覆蓋范圍仍然較小。市場(chǎng)上節(jié)水灌溉技術(shù)設(shè)備的質(zhì)量參差不齊，行業(yè)的行為準(zhǔn)則也比較缺乏，沒有健全的節(jié)水灌溉體系。

3.2 解決措施

3.2.1選擇合適的灌溉技術(shù)

在考慮使用哪種技術(shù)時(shí)首先要考慮農(nóng)作物的類型和土壤的環(huán)境，兩者還要區(qū)分主次。對(duì)于重要的農(nóng)作物我們可以優(yōu)先考慮輸水的問(wèn)題，相反，不太重要的農(nóng)作物就可以適當(dāng)安排。因此，在選擇何種節(jié)水技術(shù)時(shí)，要因地制宜的根據(jù)不同情況安排不同的灌溉技術(shù)。農(nóng)田水利的節(jié)水灌溉技術(shù)在實(shí)施過(guò)程中有多種因素來(lái)影響和制約最終的結(jié)果。我們需要不斷探索來(lái)解決問(wèn)題，這樣能夠緩解國(guó)家水資源的匱乏與農(nóng)業(yè)用水高消耗之間的矛盾。在實(shí)踐中應(yīng)用好農(nóng)田水利節(jié)水的灌溉技術(shù)，以提高水資源的利用率。

在技術(shù)的選擇上要靈活，應(yīng)變，隨時(shí)調(diào)整新的農(nóng)業(yè)種植方案：如種植結(jié)構(gòu)有所調(diào)整，減少耕地面積同時(shí)擴(kuò)張林草面積，重視經(jīng)濟(jì)作物的生長(zhǎng)，大面積種植低耗水的作物等等。我們要根據(jù)調(diào)整來(lái)進(jìn)行選擇適合的節(jié)水灌溉方式，達(dá)到利益最大化。

3.2.2合理配置水資源

在項(xiàng)目開始之初，設(shè)計(jì)人員要到實(shí)地去了解水資源的分布狀況，對(duì)于水資源的配置要心里有數(shù)。除了要建立高效的節(jié)水灌溉的工程，更要保護(hù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，開啟農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。要科學(xué)合理的管理與監(jiān)督，相關(guān)管理部門要認(rèn)真進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)估和環(huán)境監(jiān)測(cè)。進(jìn)行水資源的分配時(shí)要對(duì)總量進(jìn)行監(jiān)控，明確每一個(gè)區(qū)域及每一個(gè)用水單位的責(zé)任，實(shí)施高效的管理。除此之外，更要讓人們樹立起節(jié)約用水的理念，將節(jié)水的觀念時(shí)刻記于心中，把有限的水資源用到最需要的地方。

3.2.3建立節(jié)水灌溉示范點(diǎn)，提高灌溉水利用系數(shù)

建立示范點(diǎn)對(duì)整個(gè)水利工程都有極大的榜樣作用。這個(gè)示范工程要強(qiáng)調(diào)高效，嚴(yán)格控制項(xiàng)目中的各項(xiàng)指標(biāo)，使農(nóng)民增收、增產(chǎn)，生態(tài)環(huán)境平穩(wěn)發(fā)展，使生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益結(jié)合于一體，是具有現(xiàn)代化的特征的節(jié)水示范工程。建立這樣的示范工程要科學(xué)選址，合理考察。

3.2.4引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)

技術(shù)是決定能否實(shí)現(xiàn)高效節(jié)水灌溉的主導(dǎo)性因素，所以，我們要學(xué)習(xí)和引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，加強(qiáng)傳統(tǒng)節(jié)約用水的農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術(shù)和優(yōu)化調(diào)配水資源的技術(shù)，并要引進(jìn)高效率的先進(jìn)灌溉技術(shù)。

例如：新疆地區(qū)本身就普遍干旱，節(jié)水灌溉技術(shù)從傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)轉(zhuǎn)換為噴灌、微灌的高效節(jié)水灌溉技術(shù)后，使得傳統(tǒng)的灌溉方式用水利用率較低的問(wèn)題得到了根本性改觀。

從目前的情況來(lái)看，我們已經(jīng)廣泛的使用的新型、高效的農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術(shù)有以下形式。

（1）基于生物科技研究之上的節(jié)水灌溉技術(shù)

這種基于生物科技研究之上的節(jié)水灌溉技術(shù)是通過(guò)認(rèn)真研究農(nóng)作物的生理方面的特征來(lái)發(fā)現(xiàn)該種農(nóng)作物的生理周期等指標(biāo)，如農(nóng)作物可以在一定的生理期中虧水生長(zhǎng)，這樣可以控制瘋長(zhǎng)的農(nóng)作物，品質(zhì)有所提升，高效率的節(jié)水問(wèn)題和經(jīng)濟(jì)效益增長(zhǎng)的問(wèn)題就可以同時(shí)解決，可謂是雙贏的策略。

（2）基于3S技術(shù)研究之上的節(jié)水灌溉技術(shù)

3S即G P S、G I S、R S。G P S是全球衛(wèi)星的定位系統(tǒng)，G I S是地理信息的系統(tǒng)，R S是遙感技術(shù)。我們所說(shuō)的3S技術(shù)可以利用計(jì)算機(jī)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)方面的各種信息進(jìn)行精準(zhǔn)無(wú)誤的判斷與控制，這些

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夏云林（1980年—），男，工程師。